仪器名称：Zeiss结构光照明显微镜 （Zeiss Elyra-7 with Lattice SIM² Microscope）

房间号：X219->X214

仪器介绍：

结构光照明（Structured illumination microscope, SIM）显微镜通过将照明改为具有正弦强度变化的非均匀激发光模式以及强大的图像重建技术，从而获得分辨率的提升。Elyra 7利用了晶格状栅格SIM（Lattice SIM）技术，即使用点阵模式的晶格状栅格（非网格线）来照射样品区域。相比于传统SIM，Lattice SIM具有成像速度快、光子利用率高的特点，适用于活细胞成像以及常规薄样本的高分辨率成像。Elyra 7搭载了突破性的新型的双步图像重建算法SIM²。第一步，进行衍射级次合并、去噪和频率抑制滤波。所有这些数字图像操作所产生的效果都转化为数字SIM 点扩散函数（PSF）。后续的迭代反卷积使用的正是这个PSF。与使用实验性PSF对基于硬件的显微数据反卷积的优势类似，SIM² 算法在分辨率、光学切面和稳定性方面优于传统的单步图像重建法。SIM²可提高结构光照明显微镜数据的分辨率和光学切面质量。Elyra 7提供SIM Apotome 模式，使用栅格照明并快速调节不同焦平面的荧光信号。采集三幅或五幅不同栅格位置（相位）的图像后，成像软件将这些帧合成一张图像，只包含焦平面的信息（光学切面图像），提供高对比度及高分辨率（包括横向和轴向）的快速光学切面图像。此外，Elyra 7配备的Burst 模式和Leap 模式可以进一步提升成像速度。Burst 模式处理使用滚动窗口法，能以高达255 fps 的速度观察活体样品的过程。Leap 模式只需每三个平面成像一次，可以减少成像时间，并降低样品的光漂白。Elyra 7同时配备有单分子定位模块(Single-molecule localization microscopy, SMLM)。在SMLM中，随机激活荧光分子，仅让众多分子中的一个处于激活状态。这使得图片够获得高于点扩散函数衍射极限的定位精度，从而决定其质心。一旦被记录，分子将会变为暗态，然后重复激活与关闭的过程直至所有分子被捕获。在一幅新图像中绘制出定位信息以创建超高分辨率图像，使用Elyra 7 的SMLM 技术（如PALM、dSTORM和PAINT），实现20–30 nm 的横向分辨率。

适用范围：

Elyra 7倒置显微镜兼容从宽场到超分辨、活细胞和常规切片的多种场景，支持常用的染料和荧光蛋白，具有拍摄速度快、光损伤小的优势。搭载的活细胞孵育系统，可匹配35mm和60mm培养皿以及标准载玻片。此外，O2控制模块可以为厌氧细胞提供适宜的生长环境。

关键技术指标：

激光器：405nm(50mW)、488(100mW)、561nm(100mW)、642nm(500mW)

物镜：

10X (空气，NA=0.30,工作距离 5.20mm)

10X (空气，NA=0.45,工作距离 2.00mm)

20X (空气，NA=0.8,工作距离 0.55mm)

25X (水，油，甘油，硅油，NA=0.8,工作距离 0.57mm)

40X (水，NA=1.2,工作距离 0.28mm)

63X (油，NA=1.4,工作距离 0.19mm)

成像模式：Lattice SIM，SIM Apotome，SMLM 和TIRF。

采集速度：Burst模式下，255 幅/秒

滤块参数：DAPI: EX 365, BS FT 395, EM BP 445/50

              GFP/mRFP/Alexa 633: EX TBP 483+564+642, BS TFT 506+582+659, EM TBP 526+601+688

检测器：sCMOS高速成像双相机，物理像素2048×2048，像素尺寸6.5mm×6.5mm。QE 82%，采样深度15bit。

扫描变倍：1x和1.6x

活细胞孵育系统：温度控制范围：室温至60℃，温度调节精度为0.01℃；

                        CO₂控制范围：自动混气浓度控制范围0至8%，调节精度0.01％；

                        O₂控制模块：自动混气浓度控制范围0至21%，调节精度0.01％；

                        湿度控制范围：50%-70%（37℃）。

适配器：可匹配35mm和60mm培养皿，标准载玻片，小八孔培养槽，多孔板。

图像处理软件：蔡司ZEN——可以完成从图像采集到数据分析的全套过程，包含但不限于SIM、SIM²、Burst、SMLM算法处理。

Arivis——对成像所得的大型3D 和4D 数据集进行可视化和量化。arivis Vision4D不仅能够渲染大小几乎不限的体积图像，还可以提供先进的图像处理工具，如体积融合、通道偏移校正、传统型和基于机器学习的分割和三维追踪。在Arivis Vision4D软件中对您的定量结果进行可视化，或导出所有数据用于进一步分析。Arivis Vision4D模块结构可以灵活适应对高级图像处理和分析的需求。